测控技术与仪器综合设计.docx

测控2013年11月7日测控技术与仪器综合设计班 级:姓 名: 学 号: 指导教师:撰写日期:电梯是楼宇现代文明的标志，已成为高层建筑中不可缺少的垂直交通 工具随着科学技术的发展，近年来，我国的电梯生产技术得到了迅速发 展，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段 均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电器控制系统、PLC控制 系统、微机控制系统继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方 式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰微机控制系统虽在 智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差、系统设计复杂一般维 修人员难以掌握其维修技术等缺陷而PLC控制系统由于运行可靠性高， 使用维修方便，抗干扰性强，设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视 等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛 用于传统继电器电梯控制系统的技术改造关键字：PLC控制电机拖动第一章电梯的简介 11.1电梯的起源与发展 11.1.1电梯的起源 11. 1.2电梯技术的发展 11.2电梯的分类 21. 3电梯的主要指标 21. 3. 1安全性 21. 3. 2可靠性 31. 3. 3舒适感与快速性 31.3.4停站准确性 3第二章电梯控制系统 42. 1电梯的结构 42. 1. 1曳引系统 52. 1. 2导向系统 52. 1.3 轿厢 52. 1.4门系统 52. 1.5重量平衡系统 52. 1.6安全保护系统 52. 2电力拖动系统 52. 3电气控制系统 62.4电梯的工作原理 6第三章可编程控制器 83. 1 PLC的定义 83. 2 PLC的特点 83. 3 PLC的结构及工作原理 93. 3. 1 PLC 结构 93. 3. 2工作原理 113.4 PLC控制系统与继电器控制系统的比较 11第四章电梯的PLC设计 134. 1电梯的控制要求 134. 2电梯PLC控制系统设计 134. 3 PLC的选择 134.4 PLC外部接线及主电路设计 144. 5主电路电气原理图 14第五章系统整体调试 155. 1硬件安装 155. 2软件调试 15总结 16参考文献 17第一章电梯的简介1.1电梯的起源与发展1.1.1电梯的起源现代社会中，电梯已经成为不可短少的运输设备。

电梯是随着高层建 筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具多层厂房和多层仓库需要有货 梯；高层住宅需要有住宅梯；百货大楼和宾馆需要有客梯，自动扶梯等 在现代社会，电梯已像汽车、轮船一样，成为人类不可缺少的交通运输工 具说到电梯的起源要从公元2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原 始的提升系统说起，但这一类起重机的能源均为人力到了 1203年，法国 的二修道院安装了一台起重机，有所不同的是该机器是利用驴作为动力， 载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊数百年来人们制造过各种类型的升降机，它们都具有一个共同的缺陷： 只要起吊绳突然断裂，升降机便急速地坠落到底层1854年奥迪斯设计了 一种制动器：在升降机的平台顶部安装一个货车用的弹簧及一个制动杆与 升降梯井道两侧的导轨相连接，起吊绳与货车弹簧连接，这样仅是起重平 台的重量就足以拉开弹簧，避免与制动杆接触如果绳子断裂，货车弹簧 会将拉力减弱，两端立刻与制动杆咬合，即可将平台牢固地原地固定，免 了继续下坠这样，第一台“安全”升降梯就产生了，然而真正能够称为 电梯的产品应该是在20世纪初才出现1.1.2电梯技术的发展(1) 电梯的速度要求越来越快，告诉，超高速电梯的数量越来越多。

2) 电梯的拖动技术有了圈套的发展，直流电梯由于能耗大、维修量 大等缺点逐步被交流电梯所替代，液压电梯由于运行平稳，机房位置灵 活等特点，使得在低楼层场合得到越来越广泛的应用交流拖动电梯更是 得到迅速发展3） 电梯的逻辑控制已从过去简单的继电器-接触器控制发展为可编 程序控制（PLC）和计算机控制4） 电梯的管理功能不断加强，电梯广泛采用计算机控制技术，不断 满足用户的使用功能要求如停车操作、消防员专用等5） 智能群控制管理得到广泛的运用1.2电梯的分类电梯在生活中越来越常用，可以根据电梯的用途分类，例如：乘客电 梯、载货电梯、住宅电梯、杂物电梯等；也可以根据电梯的驱动方式来分 类，例如：交流电梯、直流电梯、液压电梯等；还可以根据电梯的速度来 分类，例如：低速梯、中速梯、高速梯、超高速梯电梯的分类方式很多， 比如我们还可以按照电梯有无司机、电梯的操纵控制方式来分类1.3电梯的主要指标电梯作为建筑物的垂直交通工具，其性能好坏直接影响到人们的生产 生活，越来越引起人们的关注对电梯性能的要求，一般有安全性、可靠 性、舒适感和快速性、停站准确性、振动、噪声及电磁干扰、节能和装潢 等几项1.3.1安全性电梯是运送乘客的，即使载货电梯通常也有人伴随，因此对电梯的第 一要求便是安全。

电梯的安全与设计、制造、安装调试及检修各环节都有 密切联系任何一个环节出了问题，都可能造成不安全的隐患，以致造成 事故电梯中设置有必要的安全设施，主要包括：（1）超速保护装置；C2）轿厢超越上下极限工作位置时，应切断控制电路的装置；C3）撞底缓冲装置；（4） 对三项交流电源，应设有断相保护装置和相序保护装置；（5） 电梯因中途停电或电气系统有故障不能运行时，应有轿厢慢速移 动措施1.3.2可靠性电梯的可靠性也很重要，如果一部电梯工作起来经常出故障，就会影 响人们正常的生产和生活，给人们造成很大的不便不可靠是事故的隐患， 常常是不安全的起因1.3.3舒适感与快速性电梯作为一种交通工具，对于快速性的要求是必不可少的，快速可以 节省时间，这对于处在现代社会中的乘客是很重要的，快速性主要通过以 下方法得到：（1） 提高电梯额定速度；（2） 集中布置多台电梯，通过增加电梯台数来节省乘客候梯时间；（3） 尽可能的减少电梯起、停过程中加、减速所用时间1.3.4停站准确性停站准确性又称平层准确度、平层精度梯速在lm/s以上的电梯，减 速停车阶段通常都采用速度闭环控制，强制轿厢按预定的速度曲线运行， 因此平层精确度可以大大提高。

第二章电梯控制系统2.1电梯的结构电梯是机电合一的大型复杂产品，机械部分相当于人的躯体，电器部 分相当于人的神经机与电的高度合一，使电梯成了现代科学技术的综和 产品对于电梯的结构而言，传统的方法是分为机械部分和电气部分，但 以功能系统来描述，则更能反映电梯的特点电梯的基本结构剖视图（如图2-1）及机械部件说明一一 34—3330292824• 23-2120 — 一——22井 it图2-1电梯基本机构剖示图 261-减速箱；2-曳引轮；3-曳引机底座；4-导向轮；5-限速器；6-机座；7-导轨支架；8-曳引钢丝绳；9-开关碰铁；10-紧急终端开关;11-导靴；12-轿架;13-轿门；14-安全钳；15-导轨；16-绳头组合；17-对重，18-补偿链；19-补偿链导轮；20-张紧装置；21-缓冲器；22-底坑；23-层门；24-呼梯盒；25-层楼指示灯；26-随行电缆；27-轿壁；28-轿内操纵箱;29-开门机；30-井道传感器；31-电源开关；32-控制柜；33-曳引电机；34-制动器2.1.1曳引系统曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行曳引系统主要 由曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。

2.1.2导向系统导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重 只能沿着导轨作升降运动导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成2.1.3轿厢轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分轿厢由轿厢 架和轿厢体组成2.1.4门系统门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口门系统由轿厢门、层 门、开门机、门锁装置组成2.1.5重量平衡系统系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重 间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常系统主要由对重 和重量补偿装置组成2.1.6安全保护系统保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生由限速器、 安全钳、缓冲器、端站保护装置组成2.2电力拖动系统电梯主拖动类型有直流电动机拖动、交流电动机拖动、直流G-M （即 发电机一电动机组供电）拖动、晶闸管供电（SCR-M）的直流拖动和交流 双速电动机拖动、交流调压调速（AVCC）拖动、交流变频调速（VVVF） 等因直流电梯的拖动电动机有电刷和换相器，维护量较大，可靠性低， 现已被交流调速电梯所取代为了得到较好的舒适感，要求曳引电动机在 选定的调速方式下，电动机的输出转矩总能达到负载转矩的要求。

考虑到 电压的波动、导轨不够平直造成的运动阻力增大等因素，电动机转矩还应 有一定的裕度2.3电气控制系统电气控制系统由控制柜、操纵箱、层楼指示、召唤箱及曳引电动机等 几十个分散安装在电梯井道内外和各相关电梯部件中的电器元件构成电 气控制系统通过电路控制电力拖动系统工作程序，完成各种电气动作功能, 保证电梯安全运行电梯一般是由电动机来拖动的，其运行过程大多包括启动、正（反） 转、停止等，这整个过程是由电气控制系统来完成具体地说电梯的控制 主要是指对电动机的起动、停止、运行方向、层楼指示、层站召唤、轿厢 内指令等进行处理电气控制系统决定着电梯的性能、自动化程度和运行可靠性随着科 学技术的发展和技术引进工作的进一步开展，电气控制系统发展换代迅速 继电器控制系统的电梯故障率高，大大降低了电梯的运行可靠性和安全性, 所以基本上已经被淘汰而PLC以其体积小、功能强、故障率低、寿命长、 噪声低、维护保养简便、修改逻辑灵活、程序容易编制，易联成控制网络 等诸多优点得到了广泛的应用2.4电梯的工作原理曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，实现轿 厢和对重的升降运动，达到运输目的固定在轿厢上的导靴可以沿着安装 在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或 摆动。

常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下 制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物 出入轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、 减少电动机功率补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使 曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠电气系统实现对电梯运动的控 制，同时完成选层、平层工作指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和 所在楼层位置，以此供乘坐电梯的人来判断电梯的位置及方向安全装置 保证电梯运行安全，降低意外事故的发生几率第三章可编程控制器3.1 PLC的定义PLC （可编程控制器）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运 算操作的电子装置它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执 行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过 数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程PLC及 其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展 其功能的原则而设计3.2 PLC的特点PLC体积小、功能强、故障率低、寿命长、噪声低、维护保养简便、 修改逻辑灵活、程序容。